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详解Java 集合系列(三)―― LinkedList

2019-11-26 09:08:38
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供稿:网友

LinkedList

LinkedList是一种可以在任何位置进行高效地插入和删除操作的有序序列。
它的最基本存储结构是一个节点:每个节点将存储对象,以及前后节点的引用。

结构图

从上面的结构图中,我们可以了解到 ListedList 底层是基于双向链表实现的。
围起来的可以看成 LinkedList 类,它定义了三个 transient 成员变量:first、last、size。这三个变量是整个 LinkedList 类的关键点。

  1. 由于是双向链表(每个node都有保存前后节点的引用),因此我们不管是由 first 还是 last 节点开始迭代,都可以将整个链表的数据找出来;
  2. 在查询、随机插入以及set等操作都有涉及 size 判断;
  3. 由于 LinkedList 是双向链表,类中只存储了首尾两个节点,因此查询第n个元素都要从头遍历进行查找。

 源码分析

add(E e)  源码分析

/**  * Appends the specified element to the end of this list.  *  * <p>This method is equivalent to {@link #addLast}.  *  * @param e element to be appended to this list  * @return {@code true} (as specified by {@link Collection#add})  */ public boolean add(E e) {  linkLast(e);  return true; }  /**  * Links e as last element.  */ void linkLast(E e) {  final Node<E> l = last;        // 将当前最后一个元素寄存在 l  final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);  // new 一个新节点:pre的引用为l;存储元素为e;next的引用为null  last = newNode;          // 将新节点引用覆盖成员变量 last  if (l == null)             first = newNode;        // 若l为null,说明之前链表为空,此时新节点为首个元素  else   l.next = newNode;        // 否则,更新l的next引用  size++;            // size+1  modCount++;           // 非查询操作 modCount 都会 +1 }

add(int index, E element) 方法分析

/**  * Inserts the specified element at the specified position in this list.  * Shifts the element currently at that position (if any) and any  * subsequent elements to the right (adds one to their indices).  *  * @param index index at which the specified element is to be inserted  * @param element element to be inserted  * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}  */ public void add(int index, E element) {  checkPositionIndex(index); // 检查 index 是否大于 size  if (index == size)   linkLast(element);  // 直接在链表末尾追加  else   linkBefore(element, node(index)); // 插入index 节点前面 }   // 检查 index 是否超出范围 超出则抛出 IndexOutOfBoundsException private void checkPositionIndex(int index) {  if (!isPositionIndex(index))   throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index)); } /**  * Tells if the argument is the index of a valid position for an  * iterator or an add operation.  */ private boolean isPositionIndex(int index) {  return index >= 0 && index <= size; }    /**  * 根据 index 查找 node  * 该方法利用了双向链表的特性,index 距离哪个链表头近就从哪边开始开始遍历  * 时间复杂度为 O(n/2);  * 当 index 接近 size 的中间值时,效率最低  * Returns the (non-null) Node at the specified element index.  */ Node<E> node(int index) {  // assert isElementIndex(index);  if (index < (size >> 1)) {   // size 右移一位(除以2)   Node<E> x = first;   for (int i = 0; i < index; i++)    x = x.next;   return x;  } else {   Node<E> x = last;   for (int i = size - 1; i > index; i--)    x = x.prev;   return x;  } }

优缺点

优点

增删元素效率高(只需要更新节点附近的引用即可)

缺点

由于查询需要进行遍历,因此效率低

知识脑图

以上所述是小编给大家介绍的Java 集合系列(三)―― LinkedList详解整合,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对武林网网站的支持!

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